Ещё не самолёт, уже не вертолёт — что такое винтокрыл?
Данный материал выкладывается на сайт из блога коллеги youroker-а на сайте warhead.su.
Круче вертолёта? Еще скажите, круче самолёта! Да что это за зверь вообще такой — винтокрыл? Про вертолёты-то все помнят, многие даже слышали о конвертопланах, а кто-то вспомнит и про автожиры. Но с винтокрылами как-то не задалось. Мы разобрались, что же это такое и почему эту штуку так любят военные.
Кто такой винтокрыл?
В отличие от автожира, который ни к автомобилям, ни к жиру отношения не имеет, название «винтокрыл» во многом говорит за себя. Да, у таких машин есть и несущий ротор, и, зачастую, крыло. Если говорить просто, то винтокрыл — это помесь самолёта и вертолёта.
Вертикальные взлёт и посадка, а также маневрирование на малой скорости происходят как у обычных вертолётов. В горизонтальном полёте в дело вступает крыло и дополнительные двигатели, превращающие машину в самолёт.
Винтокрыл X-49A «Спидхок» фирмы «Пьясецки». Хорошо видно и развитое крыло, и толкающий винт
От конвертоплана винтокрыл отличить просто — для горизонтального и вертикального полёта используются не поворотные роторы, а разные винты, иногда даже разные двигатели. Автожир ближе всех к винтокрылу, фактически он его родитель. Вот только привода на несущий винт у автожира нет, он может лишь использовать авторотацию (самостоятельное вращение винта под действием набегающего потока воздуха).
Автожир «Калидус». Автожиры давно не используются военными и лишь изредка встречаются у частных любителей малой авиации
Есть у винтокрыла и близкие братья. Это вертолёты с крылом-ротором и вертолёты с толкающим винтом. У первых несущий ротор в горизонтальном полёте превращается в крыло необычной формы. У вторых крыла вообще нет, и подъёмную силу всегда создаёт винт, а дополнительные моторы лишь обеспечивают прибавку скорости. На Западе все три типа объединили в один — compound helicopter («комбинированный вертолёт»). Рассмотрим их все вместе.
Х-крыл разработки «Сикорского», типичный представитель машин с крылом-ротором
Близкими родственниками винтокрылов являются и вертолёты с развитым оперением. Например, Ми-24, чьё крыло создаёт до 30 процентов подъёмной силы на больших скоростях. Оттого он и летает быстрее своих западных коллег по опасному вертолётному бизнесу. Но никаких других приспособлений для горизонтального полёта у таких вертолётов нет.
«Вертол 347» от фирмы «Боинг» — проект оснащения вертолёта СН-47 «Чинук» полноценным крылом для большей подъёмной силы
Быстрее, дальше, сильнее
У винтокрыла есть несколько значительных плюсов перед обычным вертолётом. Главный — это, конечно, скорость. Разогнать вертолёт до 300-350 километров в час можно, но достаточно сложно. А вот винтокрылу и 400, и 500 километров в час вполне доступны. Если очень постараться, то можно сделать даже сверхзвуковой винтокрыл — в основном при использовании крыла-ротора. А скорость несёт с собой и другие полезные характеристики. Например, повышенную дальность, что отлично складывается с меньшим расходом топлива в горизонтальном полёте.
Макет советского винтокрыла «Изделие 280» — одного из предшественников Ми-28
Военные отлично знают обо всех плюсах винтокрылов. Если посмотреть на него внимательнее, получается отличная ударная машина. Быстрая, а значит с хорошим временем реакции, да и зениткам по нему стрелять будет сложнее. Больше подъёмная сила — можно взять на борт много вооружения.
Конвертопланы крайне уязвимы в момент смены режима полёта, а у винтокрыла такого минуса нет. Он может быстро набрать скорость и так же быстро её сбросить. Ещё один неявный плюс — возможность ровного полёта. Вертолёты наклоняются в сторону, в которую летят, за счёт автомата перекоса. Винтокрылу этого не надо, он может лететь как самолёт, поэтому с него проще применять управляемое вооружение и стрелять с пушечных турелей.
В-100, проект ударного винтокрыла поперечной схемы разработки КБ Камова
При этом почти все плюсы вертолётов остаются с винтокрылами. Разве что большие крылья немного снижают манёвренность в вертолётном режиме, а несущий ротор мешается при полёте по-самолётному. Но все эти минусы не перевешивают плюсы.
Почти каждая программа ударного вертолёта начинается с попытки создания винтокрыла. Эти машины можно найти в предках у «Кобры» и у «Апача», у «Команча» и европейского «Тигра». Есть винтокрылы в родословной наших Ми-28 и Ка-50. Наверное, только Ми-24, изначально создававшийся не как ударный вертолёт, а как «летающая БМП», избежал этой истории. Но при этом, за счёт своего крыла, из серийных ударных машин он ближе всего к винтокрылам.
Вертолёт с толкающим винтом, предлагавшийся по программе LHX, из которой в будущем появится RАН-66 «Команч»
Работы над транспортными винтокрылами встречаются куда реже, самые знаменитые примеры — это, конечно, гигант Ка-22 и английский «Фейри Ротодайн». Большой несущий винт создавал проблемы в горизонтальном полёте, а немаленькое крыло сильно затрудняло взлёт и посадку. В результате все плюсы винтокрыла нивелировались, обычные транспортные вертолёты близких габаритов выходили не хуже и дешевле. Взамен больший интерес проявился к схеме тяжёлого транспортного конвертоплана.
Транспортный винтокрыл Ка-22 проиграл борьбу с транспортным вертолётом Ми-6
Здесь внимательный читатель спросит: «Если винтокрылы такие хорошие ударные вертолёты, то где же они?» И правда, хотя военные всегда просили конструкторов разработать им ударный винтокрыл, до серии ни один так и не дошёл. Это можно понять, если взглянуть на кончину подошедшего ближе всего к серии АН-56 «Шайенн».
Cl-840, ранний вариант будущего ударного винтокрыла АН-56 «Шайенн»
Для конца 60-х годов это была идеальная боевая машина. Скорость более 400 км/ч и дальность полёта до двух тысяч километров, непревзойдённый набор вооружения, самая совершенная система наведения ПТУР (противотанковых управляемых ракет), которую не превзошли даже на первых вариантах «Апача».
Конфетка, а не винтокрыл!
Но машина получилась очень сложной. Не выходило эффективное управление на разных режимах полёта, возникали трудности с аэродинамикой и просто кучи мелких проблем из-за внедрения принципиально новой схемы полёта.
Отличные кадры с испытаний АН-56 «Шайенн»
Все проблемы можно было решить, но это требовало огромного количества денег. На дворе наступали 70-е, финансирование падало, к вооружённым силам в обществе относились с подозрением, а и иногда даже с ненавистью.
Были и чисто американские проблемы. Так, ВВС решили, что винтокрыл — это не вертолёт, а самолёт. И потому армия не имеет право закупать его для себя — только через ВВС. Это тоже усложнило программу. Авиаторы же при этом считали, что АН-56 — странный и бесполезный штурмовик.
Дошло до того, что на базе АН-56 разработали полноценный самолёт-штурмовик
Схожие проблемы возникали и в других случаях. Порадовавшись на характеристики проекта, военные смотрели на предполагаемую смету, грустно вздыхали и выбирали самый дешёвый и невыдающийся вариант обычного вертолёта.
Но со временем авиастроители накапливали всё больше и больше опыта в разработке винтокрылов. Кроме того, появились компьютеры, которые значительно упростили управление сложной машиной.
И снова в бой
Проект современного транспортного и ударного винтокрыла от фирмы «Сикорский»
В наше время снова ведутся активные работы над винтокрылами. В США разрабатывается С-97 «Рейдер», перспективный разведывательный винтокрыл, у которого есть все шансы стать первой серийной машиной этого типа. Винтокрылом должен быть и ударный вертолёт на замену «Апачу». Идут работы по превращению самого АН-64 в винтокрыл.
Проект модернизации AH-64 «Апач» до винтокрыла
Не отстают от западных коллег и наши конструкторы. И КБ Камова, и КБ Миля разрабатывают боевые винтокрылы следующего поколения. До летающих прототипов пока не дошло, но вероятность появления подобных машин вполне высока.
Проект перспективного скоростного (до 700 км/ч) винтокрыла от КБ Камова
Победят ли винтокрылы обычные вертолёты — или их вновь постигнет неудача? Думаю, мы получим ответ уже в самом недалёком будущем.
источник: https://warhead.su/2018/11/06/eschyo-ne-samolyot-uzhe-ne-vertolyot-chto-takoe-vintokryl
